KR20180112068A - 유리 기판의 이송 방법 및 장치 - Google Patents

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제임스 윌리엄 브라운
니콜라스 도미닉 3세 카발라로
딘 조지 사코나
제레미 얄도
나이유 쟈오
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 수직 배향으로 위치된 유리 기판을 하류 처리로 안내하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 한 쌍의 가이드 아암은 유리 기판과 함께 움직이고 달리 지지되지 않는 유리 기판의 하단 에지의 측방향 이동을 구속한다. 센서는 유리 기판의 위치를 감지하고, 제어기는 반송 방향의 유리 기판의 속도를 계산하고 가이드 아암을 위치시킨다.

Description

유리 기판의 이송 방법 및 장치
본 출원은 그 내용 전문이 참조로 본 명세서에 통합되어 참조되는 2016년 2월 29일자로 출원된 미국 가출원 제62/301,183호에 대한 35 U.S.C.§119 하의 우선권의 혜택을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 유리 기판의 이송을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직 배향으로 이송되는 유리 시트의 측방향 이동을 억제하는 것에 관한 것이다.
유리 시트 제조 프로세스에서, 유리 기판의 수직 이송이 유리하며, 이는 적어도 수직 이송이 보다 적은 수평 바닥 공간을 차지하기 때문이다. 이는 대형 최신 시트 크기에 특히 유익하며, 대형 시트 크기(예를 들어, 10 평방 미터에 이르는)는 이미 혼잡한 제조 공간을 통한 이송에 큰 어려움을 제공할 수 있다. 통상적으로, 그러한 대형 유리 기판은 유리 기판의 상단 에지로부터 현수되어 있으며, 유리 기판이 이 위치에서 큰 측방향 스윙의 경향이 없도록 또는 이들이 과도하게 좌굴되는 경향이 없게 충분히 강성적이 되도록 유리 기판의 중량이 충분히 크다. 그러나, 특히 디스플레이 산업을 위한 목적의 유리 기판에 대해, 시트 두께가 감소함에 따라, 수직 이송 동안 유리 기판의 안정한 배향을 유지하는 것이 어렵다.
본 개시내용은 수직 배향된 유리 기판을 안정적으로 이송하기 위한 장치 및 방법을 설명한다.
구체적으로, 본 개시내용은 수직 시트 이송 중에 유리 기판 하단 에지에 국소화된 지지를 제공할 수 있는 가이드 아암을 사용하는 장치 및 방법을 설명한다. 이는 유리 기판의 하단 에지 부분을 따라 대향하는 주요 표면으로부터 유리 에지에 기계적 지지 기구를 적용함으로써 달성될 수 있다. 가이드 아암의 길이는 유리 기판의 반송 방향의 길이 이하일 수 있고, 가이드 아암과 유리 기판 사이의 거리는 유리가 국한되는 갭이면서 유리 두께에 기초하여 조절될 수 있는 갭으로서 작용할 수 있고, 그에 의해, 위치 정밀도와 유리 강성을 향상시킨다. 유리가 국한되는 갭은 고정될 수 있고, 점진적이며 정밀 위치설정 작동기에 의해 보조된다. 에지 가이드는 약 0.2 밀리미터(㎜) 내지 약 2.0㎜의 범위, 예를 들어 약 0.2㎜ 내지 약 1.5㎜의 범위, 예를 들어, 약 0.2㎜ 내지 약 1㎜의 범위를 포함하는 임의의 두께의 유리를 지지할 것이다. 그러나, 실시예는 그 사이의 모든 범위 및 하위범위를 비롯하여 약 0.2㎜ 내지 약 0.7㎜의 범위, 예를 들어 약 0.2㎜ 내지 약 0.5㎜의 범위의 두께를 포함하는 유리 기판을 위해 사용될 때 특히 유익할 수 있다.
에지 가이드 기능은 유리 에지의 전방 및 후방 표면에 대면하는 고체 가이드 아암, 가스 바(예를 들어, 에어 베어링과 같은 유체 베어링)로 구성된 가이드 아암, 또는 일련의 롤러, 벨트 또는 이들의 조합을 통해 달성될 수 있다.
유리 기판 하단 에지 안내에 대한 프로세스 시퀀스는 개방 위치에 있는 제1 및 제2 가이드 아암에서 시작하며, 여기서 가이드 아암들 사이의 거리는 유리 기판의 예상된 측방향 이동, 예를 들어 약 200㎜ 이상인 가이드 아암들 사이의 갭보다 더 많이 개방된다. 센서는 유리 에지가 지나갈 때 유리 에지, 예를 들어 반송 방향에 대한 선단 에지를 검출하며, 이는 이송 주기의 시작을 촉발한다. 센서는 예를 들어 광학 센서와 같은 비접촉 센서일 수 있다. 예를 들어, 2개의 센서가 사용될 수 있으며, 제1 센서는 위치 정밀도를 보장하기 위해 오버헤드 파지 기구에 더 가깝고 제2 센서는 유리 기판 및 가이드 아암의 접촉을 인식하기 위해 하단 에지 근처에 있다.
제어기는 센서로부터 신호를 수신하고 가이드 아암을 포함하는 캐리지 조립체가 유리 기판의 반송 방향으로 이동하기 시작하도록 명령한다.
소정 예시적인 실시예에서, 제3 센서가 유입 유리 에지를 검출하고 제어기에 신호하기 위해 사용될 수 있으며, 이때, 제어기는 실제 유리 기판 속도를 계산하고 상단 오버헤드 컨베이어와 일치하도록 캐리지 조립체의 속도를 갱신할 수 있다. 협력 작동하는 제1 및 제3 센서는 또한 파손 에지와 같은 결함을 검출하고 파손 결함이 있는 유리 기판을 폐기하기 위해 하류 처리에서 운영자 또는 자동 제어에 신호를 보내는 데 사용할 수 있다.
캐리지 조립체에 부착된 연장 디바이스, 예를 들어 공압 슬라이드는 가이드 아암을 유리 기판 하단 에지의 측방향 이동을 구속하도록 위치시킨다. 가이드 아암은 선단 에지로부터 적어도 10㎜ 뒤쪽에 위치하여 프로세스 중에 유리 기판의 선단 에지가 접촉되지 않도록 한다.
캐리지 조립체는, 유리 기판의 선단 에지가 빠져나갈 때까지, 예를 들어, 선단 에지가 하류 처리의 미리 결정된 일부 또는 전부를 통해 안내될 때까지, 계속 이동한다. 유리 기판의 후단 에지가 하류 처리의 일부 또는 전부를 통과하면, 캐리지는 시작 위치로 복귀한다. 그 다음에, 제어기는 연장 디바이스에 가이드 아암을 개방하여 다음 접근 유리 기판을 수용하도록 명령한다.
따라서, 실질적으로 수직 배향으로 반송되는 유리 기판의 측방향 이동을 구속하기 위한 장치가 또한 개시되며, 장치는 반송 부재 및 반송 부재에 결합되고 반송 부재의 반송 방향으로의 길이를 따라 이동 가능한 캐리지 조립체를 포함하고, 캐리지 조립체는 캐리지 조립체에 결합되고 캐리지 조립체로부터 반송 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 연장되는 제1 및 제2 가이드 아암을 포함하며, 가이드 아암은 반송 방향과 직교하는 측방향을 따라 이동 가능하다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 제1 및 제2 가이드 아암은 제1 및 제2 연장 디바이스에 각각 결합될 수 있으며, 제1 및 제2 연장 디바이스는 캐리지 조립체에 결합되고 제1 및 제2 가이드 아암을 반송 방향에 직교하는 방향으로 이동시키도록 배열된다. 제1 위치에서 유리 기판의 에지, 예를 들어 반송 방향에 대한 선단 에지를 검출하도록 제1 센서가 위치될 수 있으며, 제어기는 캐리지 조립체 및 연장 디바이스의 이동을 제어 및 조정할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서는 예를 들어 유리 기판은 클램핑 디바이스에 의해 클램핑되는 위치인 유리 기판의 상부 에지 부분에서 유리 기판의 선단 에지를 검출하도록 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 센서는 유리 기판의 후단 에지를 검출하도록 위치될 수 있다. 제1 센서는 광학 센서를 포함할 수 있지만, 다른 실시예에서 제1 센서는 에지와 접촉함으로써 유리 기판의 에지를 검출하는 접촉 센서일 수 있다.
각각의 가이드 아암은 가이드 아암의 길이를 따라 회전 가능하게 장착된 복수의 롤러를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 각각의 가이드 아암은 가압 가스 소스와 유체 연통하는 복수의 가스 배출구를 포함하여, 가이드 아암으로 전달된 가압 가스가 가이드 아암 내의 배출구를 통해 유리 기판을 향한 방향으로 압력하에 추진되게 한다.
장치는 반송 방향에 대해 제1 위치의 하류에 있는 제2 위치에서 유리 기판의 에지, 예를 들어 반송 방향에 대해 선단 에지를 검출하도록 위치된 제2 센서를 더 포함할 수 있지만, 다른 실시예에서 제2 센서는 유리 기판의 후단 에지를 검출하도록 위치될 수 있다. 또한, 장치는 제3 위치에서 유리 시트의 에지를 검출하도록 위치된 제3 센서를 더 포함할 수 있으며, 제3 센서는 제1 센서와 수직으로 정렬된다. 제3 센서는 유리 기판의 하단 에지 부분에서 유리 시트의 선단 에지를 검출하도록 위치될 수 있지만, 다른 실시예에서 제1 센서는 유리 기판의 후단 에지를 검출하도록 위치될 수 있다. 제2 및 제3 센서는 광학 센서일 수 있지만, 다른 실시예에서, 제2 및 제3 센서는 에지와 접촉하여 유리 기판의 에지를 검출하는 접촉 센서일 수 있다.
장치는 유리 인발 장치, 예를 들어 용융 하향 인발 장치를 포함할 수 있지만, 예를 들어 슬롯 인발 장치와 같은 다른 유리 인발 프로세스가 사용될 수도 있다.
다른 실시예에서, 실질적으로 수직 배향으로 그 상단으로부터 지지된 유리 기판을 반송 방향으로 반송하는 단계 및 반송 방향에 대한 유리 기판의 에지의 위치를 감지하는 단계를 포함하는, 유리 기판의 이동을 구속하는 방법이 개시된다. 방법은 또한 에지의 감지된 위치를 사용하여 반송 속도를 결정하는 단계 및 유리 기판의 감지된 위치에 응답하여 반송 속도로 반송 방향으로 캐리지 조립체를 이동시키는 단계를 더 포함하며, 캐리지 조립체는 그에 결합되어 반송 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 그로부터 연장하는 한 쌍의 대향하는 가이드 아암을 포함한다. 캐리지 조립체는 개방 위치로부터 구속 위치로 반송 방향에 직교하는 측방향으로 가이드 아암을 이동시킴으로써 가이드 아암 사이의 갭을 감소시키고 측방향으로의 유리 기판의 이동을 구속한다. 각각의 대향하는 가이드 아암은 그 길이를 따라 장착된 복수의 롤러를 포함할 수 있으며, 각각의 롤러는 접촉면을 포함하고, 이동 이후 대향하는 롤러의 대향하는 접촉면 사이의 거리는 200㎜ 미만이다. 각각의 대향하는 가이드 아암은 가이드 아암의 면을 따라 배열된 복수의 가스 배출구를 포함할 수 있으며, 방법은 가스 배출구로부터의 가스 유동을 유리 시트의 측방향 이동을 구속하기 위해 측방향으로 지향시키는 단계를 더 포함한다.
각각의 가이드 아암은 반송 방향에 대한 하류 단부를 포함할 수 있고, 대향하는 가이드 아암들이 구속 위치에 있을 때, 각각의 대향하는 가이드 아암의 하류 단부는 유리 기판의 에지로부터 적어도 10㎜에 있다. 일부 실시예에서, 가이드 아암이 구속 위치에 있을 때 가이드 아암은 유리 기판과 접촉할 수 있다.
일부 실시예에서, 에지의 위치를 감지하는 단계는 제1 센서로 에지의 제1 위치를 감지하는 단계와, 반송 방향에 대해 제1 센서로부터 하류의 제2 센서로 에지의 제2 위치를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 유리 시트의 에지의 위치를 감지하는 단계는 제3 센서로 에지의 제3 위치를 감지하는 단계를 포함할 수 있으며, 제3 센서는 유리 시트의 하단 에지 부분에 인접하여 위치한다. 제3 센서는 제1 센서와 수직으로 정렬될 수 있다.
방법은 제1 센서로부터의 에지 신호를 제3 센서로부터의 에지 신호와 비교하는 단계와, 제1 센서로부터의 에지 위치가 제3 센서로부터의 에지 위치와 동일하지 않은 경우, 유리 시트의 배제(rejection)를 신호하는 단계를 더 포함할 수 있다. 감지된 에지는 예를 들어, 유리 기판의 선단 에지일 수 있지만, 다른 실시예에서, 감지된 에지는 후단 에지일 수 있다.
유리 기판의 두께는 2 밀리미터 이하, 예를 들어 약 0.2㎜ 내지 약 2㎜, 예를 들어 약 0.2㎜ 내지 약 1㎜의 범위, 약 0.2㎜ 내지 약 0.7㎜의 범위, 또는 약 0.2㎜ 내지 약 0.5㎜의 범위일 수 있으며, 이들 사이의 모든 범위 및 하위범위를 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시예의 추가적인 특징 및 장점은 이하의 상세한 설명에서 설명될 것이고, 일부는 그 설명으로부터 본 기술 분야의 숙련자가 쉽게 명백히 알 수 있거나 후속하는 상세한 설명, 청구범위 및 첨부 도면을 포함하는 본 명세서에 설명된 발명을 실시하는 것에 의해 인식할 수 있을 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 실시예들의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 골격을 제공하고자 하는 실시예들을 제공함을 이해해야 한다. 첨부 도면은 추가적 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 개시내용의 다양한 실시예를 도시하고, 설명과 함께 그 원리 및 동작을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 기판 반송 장치를 포함하는 용융 유리 제조 프로세스의 사시도이다.
도 2는 예시적인 유리 기판 반송 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 반송 장치의 등각 상면도이다.
도 4는 가이드 아암에 회전 가능하게 부착된 롤러를 도시하는 도 2의 유리 기판 반송 장치의 일부의 사시도이다.
도 5는 가스 배출구를 포함하는 가이드 아암을 도시하는 도 2의 유리 기판 반송 장치의 일부의 사시도이다.
도 6은 유리 기판 또는 그 일부를 검출하기 위한 센서를 도시하는 도 2의 유리 기판 반송 장치의 사시도이다.
도 7은 반송 방향으로 전진 이동할 때의 그 사이의 유리 기판에 대해 접한 가이드 아암을 도시하는, 도 2의 유리 반송 장치의 일부의 사시도이다.
도 8은 반송 방향으로 전진 이동할 때의 하류 처리 스테이션에 진입한 가이드 아암을 도시하는, 도 2의 유리 반송 장치의 일부의 사시도이며, 가이드 아암은 그 사이의 유리 기판에 대해 접해 있다.
이제, 그 예가 첨부 도면에 예시되어 있는, 본 개시내용의 현재의 양호한 실시예를 상세히 참조할 것이다. 가능하다면, 동일한 참조 번호가 동일하거나 유사한 부분을 나타내기 위해 도면 전체에 걸쳐 사용될 것이다.
범위는 본 명세서에서 "약" 하나의 특정 값으로부터 및/또는 "약" 또 다른 특정 값까지로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 때, 다른 실시예는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 근사값으로 표현될 때, 선행하는 "약"의 사용으로, 특정 값이 또 다른 실시예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 범위 각각의 종점은 다른 종점과 관련하여 모두 중요하며, 그리고 다른 종점과는 독립적으로 유의미하다는 것이 추가로 이해될 것이다.
예를 들어, 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽, 앞, 뒤, 상단, 하단과 같은 본 명세서에 사용된 방향적 용어는 단지 도시된 도면을 참조하여 이루어지는 것이며 절대적인 배향을 암시하는 것을 의도하지 않는다.
다르게 명시하지 않는 한, 본 명세서에 기재된 임의의 방법은 그 단계가 특정 순서로 수행되는 것이나 임의의 장치, 특정 배향이 요구되는 것을 필수로 하는 것으로 해석되는 것을 어떠한 방식으로도 의도하지는 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계가 후속되는 것으로 순서를 기재하지 않는 경우 또는 임의의 장치 청구항이 개별 구성요소에 대한 순서나 배향을 실제로 기재하지 않는 경우 또는 단계가 특정 순서에 제한된다는 것이 설명이나 청구항에 구체적으로 달리 기재되어 있지 않은 경우 또는 장치의 구성요소에 대한 특정 순서나 배향이 기재되지 않는 경우, 어떠한 방식으로도 어떠한 관점에서도 순서나 배향이 추론되는 것을 의도하지 않는다. 이는 다음을 비롯하여 해석을 위한 임의의 가능한 명시되지 않은 기초에 대해 적용된다: 단계의 배열, 조작 흐름, 구성요소의 순서, 또는 구성요소의 배향에 관한 로직 문제; 문법적 구성이나 구두법에서 파생된 평범한 의미; 명세서에서 설명된 실시예들의 수 또는 유형.
본 명세서에서 사용될 때, 단수 형태는 문맥상 다르게 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "일" 구성요소라는 언급은 문맥이 다른 것을 명백하게 나타내지 않는 한, 2개 이상의 그러한 구성요소를 갖는 양태를 포함한다.
도 1에는 예시적 유리 제조 장치(10)가 도시되어 있다. 일부 예에서, 유리 제조 장치(10)는 용융 용기(14)를 포함할 수 있는 유리 용융로(12)를 포함할 수 있다. 용융 용기(14)에 추가하여, 유리 용융로(12)는 원료를 가열하고 원료를 용융 유리로 변환시키는 가열 요소(예를 들어, 연소 버너 또는 전극)와 같은 하나 이상의 추가 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 유리 용융로(12)는 용융 용기의 부근으로부터 열 손실을 감소시키도록 배열된 열 관리 디바이스(예를 들어, 절연 구성요소)를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 유리 용융로(12)는 유리 용융물로의 원료의 용융을 용이하게 하도록 구성된 전자 디바이스 및/또는 전기 기계 디바이스를 포함할 수 있다. 또한, 유리 용융로(12)는 지지 구조(예를 들어, 지지 샤시, 반송 부재 등) 또는 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
유리 용융 용기(14)는 통상적으로 내화성 세라믹 재료, 예를 들어 알루미나 또는 지르코니아를 포함하는 내화성 세라믹 재료와 같은 내화성 재료로 구성된다. 일부 예에서, 유리 용융 용기(14)는 내화성 세라믹 벽돌로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 유리 용융로는 유리 기판, 예를 들어 연속 길이의 유리 리본을 제조하도록 구성된 유리 제조 장치의 구성요소로서 통합될 수 있다. 일부 예에서, 유리 용융로는 슬롯 인발 장치, 플로트 배쓰 장치, 하향 인발 장치(예를 들어, 용융 하향 인발 장치), 상향 인발 장치, 프레스 롤링 장치, 튜브 인발 장치 또는 여기에 개시된 실시예로부터 혜택을 얻을 수 있는 임의의 다른 유리 제조 장치를 포함하는 유리 제조 장치의 구성요소로서 통합될 수 있다. 예를 들어, 도 1은 개별 유리 시트(기판)로의 후속 처리를 위해 유리 리본을 용융 인발하기 위한 용융 하향 인발 유리 제조 장치(10)의 구성요소인 유리 용융로(12)를 개략적으로 예시한다.
유리 제조 장치(10)(예를 들어, 용융 하향 인발 장치(10))는 선택적으로 유리 용융 용기(14)의 상류에 위치된 상류 유리 제조 장치(16)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 일부 또는 전체 상류 유리 제조 장치(16)는 유리 용융로(12)의 일부로서 통합될 수 있다.
예시된 예에 도시된 바와 같이, 상류 유리 제조 장치(16)는 저장 통(18), 원료 전달 디바이스(20) 및 이 원료 전달 디바이스에 연결된 모터(22)를 포함할 수 있다. 저장 통(18)은 화살표(26)로 표시된 바와 같이, 유리 용융로(12)의 용융 용기(14) 내로 공급될 수 있는 다량의 원료(24)를 저장할 수 있다. 원료(24)는 전형적으로 하나 이상의 유리 형성 금속 산화물 및 하나 이상의 개질제를 포함한다. 일부 실시예에서, 원료 전달 디바이스(20)는 모터(22)에 의해 동력을 공급 받아 원료 전달 디바이스(20)가 저장 통(18)으로부터 용융 용기(14)로 미리 결정된 양의 원료(24)를 전달할 수 있다. 다른 예에서, 모터(22)는 용융 용기(14)로부터 하류에서 감지된 용융 유리의 레벨에 기초하여 제어된 속도로 원료(24)를 도입하기 위해 원료 전달 디바이스(20)에 동력을 공급할 수 있다. 용융 용기(14) 내의 원료(24)는 이후 가열되어 용융 유리(28)를 형성할 수 있다.
유리 제조 장치(10)는 유리 용융로(12)의 하류에 위치된 하류 유리 제조 장치(30)를 선택적으로 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 하류 유리 제조 장치(30)의 일부는 유리 용융로(12)의 일부로서 통합될 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 후술되는 제1 연결 도관(32) 또는 하류 유리 제조 장치(30)의 다른 부분은 유리 용융로(12)의 일부로서 통합될 수 있다. 제1 연결 도관(32)을 포함하는 하류 유리 제조 장치(30)의 요소는 귀금속으로부터 형성될 수 있다. 적합한 귀금속은 백금, 이리듐, 로듐, 오스뮴, 루테늄 및 팔라듐으로 이루어진 금속 군 또는 그 합금으로부터 선택된 백금족 금속을 포함한다. 예를 들어, 유리 제조 장치의 하류 구성요소는 약 70 내지 약 90 중량%의 백금 및 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 로듐을 포함하는 백금-로듐 합금으로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 적합한 금속은 몰리브덴, 레늄, 탄탈, 티타늄, 텅스텐 및 그 합금을 포함할 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 용융 용기(14)의 하류에 위치하고 전술한 제1 연결 도관(32)을 통해 용융 용기(14)에 결합되는 제1 컨디셔닝(즉, 처리) 용기, 예컨대 청징 용기(34)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리(28)는 제1 연결 도관(32)을 통해 용융 용기(14)로부터 청징 용기(34)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)를 제1 연결 도관(32)의 내부 경로를 통해 용융 용기(14)로부터 청징 용기(34)로 구동할 수 있다. 그러나, 다른 컨디셔닝 용기가 용융 용기(14)의 하류, 예를 들어 용융 용기(14)와 청징 용기(34) 사이에 위치될 수 있음을 이해하여야 한다. 일부 실시예에서, 컨디셔닝 용기는 용융 용기와 청징 용기 사이에서 사용될 수 있으며, 1차 용융 용기로부터의 용융 유리는 추가로 가열되어 용융 프로세스를 계속하거나 또는 청징 용기에 진입하기 이전에 용융 용기 내의 용융 유리의 온도보다 낮은 온도로 냉각된다.
청징 용기(34) 내에서, 기포는 다양한 기술에 의해 용융 유리(28)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 원료(24)는 가열될 때 화학적 환원 반응을 겪고 산소를 방출하는 산화 주석과 같은 다가 화합물(즉, 청징제)을 포함할 수 있다. 다른 적합한 청징제는 비소, 안티몬, 철 및 세륨을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 청징 용기(34)는 용융 용기 온도보다 높은 온도로 가열되어 청징제를 가열한다. 청징제(들)의 온도-유도된 화학적 환원에 의해 생성된 산소 기포는 청징 용기 내의 용융 유리를 통해 상승하고, 용융로에서 생성된 용융 유리 내의 가스는 청징제에 의해 생성된 산소 기포에 합쳐질 수 있다. 확대된 가스 기포는 다음에 청징 용기 내의 용융 유리의 자유 표면으로 상승한 후 배출될 수 있다. 산소 기포는 추가로 청징 용기에서 용융 유리의 기계적 혼합을 유도할 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 용융 유리를 혼합하기 위한 혼합 장치(36)와 같은 다른 컨디셔닝 용기를 더 포함할 수 있다. 혼합 장치(36)는 청징 용기(34)의 하류에 위치될 수 있다. 유리 용융 혼합 장치(36)는 균질한 용융 유리 조성물을 제공하여, 청징 용기를 빠져나가는 청징된 용융 유리 내에 다른 경우에 존재할 수 있는 화학적 또는 열적 비균질성의 코드를 감소시키는 데 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 청징 용기(34)는 제2 연결 도관(38)에 의해 용융 유리 혼합 장치(36)에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리(28)는 제2 연결 도관(38)을 통해 청징 용기(34)로부터 혼합 장치(36)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)를 제2 연결 도관(38)의 내부 경로를 통해 청징 용기(34)로부터 혼합 장치(36)로 구동할 수 있다. 혼합 장치(36)는 청징 용기(34)의 하류에 도시되어 있지만, 혼합 장치(36)는 청징 용기(34)의 상류에 위치될 수 있음을 유의하여야 한다. 일부 실시예에서, 하류 유리 제조 장치(30)는 다수의 혼합 장치, 예를 들어 청징 용기(34)의 상류의 혼합 장치 및 청징 용기(34)의 하류의 혼합 장치를 포함할 수 있다. 이들 다수의 혼합 장치는 동일한 디자인일 수 있거나 또는 서로 상이한 디자인일 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 혼합 장치(36)의 하류에 위치될 수 있는 전달 용기(40)와 같은 다른 컨디셔닝 용기를 더 포함할 수 있다. 전달 용기(40)는 하류 성형 디바이스 내로 공급되는 용융 유리(28)를 컨디셔닝할 수 있다. 예를 들어, 전달 용기(40)는 출구 도관(44)을 통해 성형체(42)에 용융 유리(28)의 일관된 유동을 조정하고 제공하기 위해 어큐뮬레이터 및/또는 유동 제어기로서 작용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 혼합 장치(36)는 제3 연결 도관(46)을 통해 전달 용기(40)에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리(28)는 제3 연결 도관(46)을 통해 혼합 장치(36)로부터 전달 용기(40)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)를 제3 연결 도관(46)의 내부 경로를 통해 혼합 장치(36)로부터 전달 용기(40)로 구동할 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 입구 도관(50)을 포함하는, 전술한 성형체(42)를 포함하는 성형 장치(48)를 더 포함할 수 있다. 출구 도관(44)은 용융 유리(28)를 전달 용기(40)로부터 성형 장치(48)의 입구 도관(50)으로 전달하도록 위치될 수 있다. 도 2의 도움으로 가장 잘 도시된 바와 같이, 용융 하향 인발 유리 제조 장치의 성형체(42)는 성형체의 상부 표면에 위치된 홈(52)과 성형체의 하단 에지(56)를 따라 인발 방향으로 수렴하는 수렴 성형 표면(54)을 포함할 수 있다. 전달 용기(40), 출구 도관(44) 및 입구 도관(50)을 통해 성형체 홈에 전달된 용융 유리는 홈의 벽을 과류하고 수렴 성형 표면(54)을 따라 용융 유리의 분리된 유동으로서 하향 하강한다. 예컨대 중력, 에지 롤 및 풀링 롤(도시되지 않음)에 의해 유리 리본에 장력을 적용함으로써 하단 에지(56)로부터 인발 방향(60)으로 인발된 유리의 단일 리본(58)을 생성하기 위해 용융 유리의 분리된 흐름이 아래에서, 그리고, 하단 에지(56)를 따라 결합함으로써 유리가 냉각되고 유리의 점도가 증가함에 따라 유리 리본의 치수를 제어한다. 유리 리본(58)이 냉각되고 점탄성 전이를 통과함에 따라, 유리 리본은 유리 리본(58)에 안정한 치수 특성을 부여하는 기계적 특성을 얻는다. 일부 실시예에서, 유리 리본(58)은 기계적 또는 레이저 스코어링 기술에 의해 유리 리본의 탄성 영역에서 유리 분리 장치(도시되지 않음)에 의해 개별 유리 기판(62)으로 분리될 수 있다. 이들 유리 시트는 그후 통상적으로 유리 기판의 상단 에지를 보유하는 파지 기구를 사용하여 반송 기구, 예컨대 수직 반송 기구를 통해 이송되고, 유리 기판은 이 이송 중에 수직 하향으로 매달린다. 그런 다음 유리를 이 반송을 통해 비드 제거라고 하는 에지 트리밍, 두께, 표면 결함, 개입물에 대한 품질 측정 및 이후 포장과 같은 후속 프로세스 단계로 이동시킨다. 이러한 디바이스에 유리 하단을 안내하는 일반적인 방법은 다양한 하류 처리 장비 스테이션에서 고정 롤러, 금속 가이드 또는 와이어 가이드를 사용하는 것이다.
유리 기판이 이러한 고정된 위치 가이드와 접촉하게 될 때 예리한 선단 에지의 치핑(chipping)이 가능하며, 이는 차례로 기판 파손으로 이어질 수 있다는 것이 발견되었다. 고정 가이드와 이동하는 유리 기판 사이의 상대 운동으로 인한 스크래치도 관찰되었다.
좌굴이 더 발생하기 쉬운 더 얇은 유리 기판의 경향에 추가하여, 얇은 유리 기판은 에지가 베벨링 또는 라운딩 프로세스 단계의 이점없이 "절단된 그대로의" 상태일 때 더 더욱 충격 손상이 발생하기 쉽다. 이러한 "정방형" 절단 에지는 쉽게 치핑되고 그후 파괴될 수 있다. 이 절단된 그대로의 에지와 접촉하지 않는 안내 시스템을 사용하면 파손 가능성을 줄일 수 있다.
디스플레이 용례의 경우, 더 높은 해상도, 즉 보다 작은 픽셀 크기 및/또는 픽셀 밀도를 향한 경향이 있으며, 이는 유리 표면 청결도가 이전 요구 사항보다 훨씬 더 우수해질 것이 요구된다. 고정 가이드는 유리 시트 표면에 부착할 수 있는 유리 입자로 이어질 수 있는 스크래치 및/또는 칩을 야기할 수 있다. 이러한 부착된 유리 입자는 최종 제품에 결함이 될 수 있다. 따라서, LCD 제조 프로세스 내에서 유리 입자 생성을 감소시킬 수 있는 장치 및 방법이 매우 바람직하다.
LCD 유리 산업의 수익성은 보다 높은 용융 유량을 사용하여 바람직하게는 개선된 유리 생산량으로, 그리고, 자본이 증가 없이, 유리 처리 속도를 더 신속하게 하는 것에 의지하는 경우가 많다. 용융 유리의 증가된 흐름을 더 얇은 유리 시트와 조합하는 것은 단위 시간당 더 많은 유리 시트를 의미하지만, 또한 증가된 반송 속도에도 의존한다. 얇은 유리와 결합되어, 반송 속도가 증가하면 상단 에지 지지 및 이송만을 사용할 때 유리 하단 에지 부분이 더 많이 흔들릴 수 있다. 즉, 얇은 유리 기판은 측면측으로(측방향으로) 더 쉽게 스윙하는 경향이 있다. 유리 시트의 증가된 측방향 이동은 이러한 측방향 이동이 유리 기판의 선단 에지가 하류 처리 장비 또는 심지어 안내 장비 자체와 충돌하게 할 수 있으므로 고정된 안내 디바이스를 사용하는 하류 처리 장비로의 유리 안내를 더욱 어렵게 한다.
수직 성형 프로세스, 예를 들어 용융 하향 인발 프로세스로부터 하류 처리 장비로의 자연적 진행을 제공하면서 증가된 이송 속도를 용이하게 할 수 있는 장치 및 방법이 본 명세서에 기재되어 있다. 그러나, 본 명세서에 설명된 장치 및 방법은 유리 시트를 성형하는 슬롯 인발 및 플로트 방법을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 유리 성형 프로세스에도 유리할 수 있음을 이해해야 한다.
도 2는 유리 기판을 하나의 처리 스테이션으로부터 다른 처리 스테이션으로, 예를 들어, 인발 처리 스테이션에서 검사 처리 스테이션으로 또는 유리 제조 프로세스에 사용될 수 있는 임의의 다른 처리 스테이션으로 이동시키는 이송 조립체(102)를 포함하는 예시적인 반송 장치(100)를 도시한다. 이송 조립체(102)는 레일 또는 트랙(104), 예를 들어 오버헤드 레일 시스템 및 이동 가능한 장착 조립체(106)를 포함하며, 이동 가능한 장착 조립체(106)는 레일(104)을 따라 반송 방향(108)으로 이동하도록 설계된다. 장착 조립체(106)는 유리 기판(62)에 부착, 예를 들어, 클램핑되는 클램핑 디바이스(110)를 포함하며, 여기서 이송 조립체(102)는 유리 기판(62)을 하류 목적지, 예를 들어 하류 유리 처리 스테이션으로 이송할 수 있다. 장착 조립체(106)는 선형 모터, 체인 또는 풀리 드라이브 등을 포함하는 임의의 적절한 수단에 의해 구동될 수 있다. 장착 조립체(106)는 아래에 보다 상세히 설명되는 제어기에 의해 제어될 수 있다. 장착 조립체(106)는 일정한 속도로 이동될 수 있거나, 장착 조립체(106)는 가변 속도로 이동될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 대부분의 실시예에서 장착 조립체(106)는 레일(104)을 따라 연속적으로 이동되지만 주어진 하류 처리 스테이션에서의 유리 기판(62)의 처리가 달성될 수 있도록 장착 조립체(106), 따라서 이송되는 유리 기판을 감속 또는 정지시킬 필요가 있을 수 있다.
반송 장치(100)는 반송 부재(112)를 더 포함하고, 반송 부재는 반송 방향(108)으로 반송 부재(112)의 길이를 따라 이동 가능한 캐리지 조립체(114)를 포함한다. 예를 들어, 캐리지 조립체(114)는 캐리지 조립체(114)를 반송 방향으로 그리고 반송 방향에 대향한 복귀 방향으로 반송 부재(112)의 길이를 따라 반송하기에 적합한 예를 들어 선형 모터, 서보 모터 또는 임의의 다른 구동 디바이스와 같은 구동 조립체(116)에 결합될 수 있다. 반송 부재(112)는 예를 들어, 반송 및 복귀 방향으로 캐리지 조립체(114)의 이동을 지지하고 안내할 수 있는 트랙, 레일 또는 임의의 다른 적절한 안내 기구를 포함할 수 있다.
이제 도 3 및 도 4를 참조하면, 캐리지 조립체(114)는 제1 연장 디바이스(118) 및 제2 연장 디바이스(120)를 포함하고, 각각의 연장 디바이스는 캐리지 조립체(114)에 결합되고, 제1 가이드 아암(122) 및 제2 가이드 아암(124)을 각각 포함하며, 이들은 그로부터 연장하고 다른 가이드 아암과 대향 관계로, 예를 들어, 반송 방향(108)과 실질적으로 평행한 방향으로 배열된다. 일부 실시예에서, 연장 디바이스(118, 120)는 반송 방향(108)에 직교하는, 즉 반송 부재(112)를 향하거나 그로부터 멀어지는 측방향(127)을 따라 제1 및 제2 가이드 아암(122, 124)을 연장 또는 수축시키는 공압 슬라이드일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 연장 디바이스(118, 120)는 서보 모터일 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 제1 연장 디바이스(118)가 연장될 때 제1 가이드 아암(122)(도면에서 "외측" 가이드 아암)이 반송 부재(112)로부터 멀어지도록 이동되고, 제1 연장 디바이스(118)가가 수축될 때, 제1 가이드 아암(122)이 반송 부재(112)를 향해 이동하도록 제1 연장 디바이스(118)가 위치된다. 유사하게, 제2 연장 디바이스(120)는 연장 디바이스가 연장될 때 제2 가이드 아암(124)(반송 부재(112)에 가장 근접한, 도면에서 "내측" 가이드 아암)이 반송 부재(112)로부터 멀어지도록 이동되고, 제2 연장 디바이스(120)가 수축할 때, 제2 가이드 아암(124)이 반송 부재(112)를 향해 이동하도록 위치된다. 하나의 연장 디바이스가 연장될 때 다른 연장 디바이스가 수축하여 제1 및 제2 가이드 아암(122, 124)이 개방 또는 폐쇄 작동을 수행하도록 제1 및 제2 연장 디바이스(118, 120)는 서로 대향하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 연장 디바이스(118)가 연장되고 제2 연장 디바이스(120)가 수축되면, 가이드 아암(122, 124)은 개방 작동을 수행하고 그 사이의 갭(G)은 증가할 것이다. 반대로, 제1 연장 디바이스(118)가 수축되고 제2 연장 디바이스(120)가 연장되면, 가이드 아암(122, 124)은 폐쇄 작동을 수행하고 갭(G)은 감소할 것이다.
반송 장치(100)는 제어기(126)를 더 포함하고, 제어기는 제어 라인(117)을 통해 구동 조립체(116)를, 그리고, 제어 라인(119, 121) 각각을 통해 연장 디바이스(118, 120)를 제어함으로써 캐리지 조립체(114)와 가이드 아암(122, 124)의 이동을 제어하고 조정한다. 제어기(126)는 예를 들어 제어 라인(123)을 통해 장착 조립체(106)의 이동을 추가로 제어할 수 있지만, 다른 실시예에서, 장착 조립체(106)는 제2의 별도의 제어기에 의해 제어될 수 있다. 본 명세서에 사용될 때, "제어기" 또는 "프로세서"라는 용어는 데이터를 처리하고 선택적으로 그러한 기계를 조작하기 위한 모든 장치, 디바이스 및 기계를 포함할 수 있고, 실시예를 들어, 프로그램 가능한 프로세서, 컴퓨터 또는 다수의 프로세서 또는 컴퓨터를 포함할 수 있다. 프로세서는 하드웨어 이외에 해당 컴퓨터 프로그램의 실행 환경을 생성하는 코드, 예를 들어 프로세서 펌웨어, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제 또는 이들의 하나 이상의 조합을 구성하는 코드를 포함할 수 있다.
여기에 설명된 실시예 및 기능적 동작은 디지털 전자 회로, 또는 본 명세서에 개시된 구조 및 그 구조적으로 등가물을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어, 또는 이들 중 하나 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 데이터 처리 장치에 의해 실행되거나 그 동작을 제어하기 위해 유형의 프로그램 캐리어 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령의 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 유형의 프로그램 캐리어는 컴퓨터 판독 가능 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 기계 판독 가능 저장 디바이스, 기계 판독 가능 저장 기재, 메모리 디바이스, 또는 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 스크립트 또는 코드라고도 함)은 컴파일 또는 인터프리팅된 언어 또는 선언적 또는 절차적 언어를 비롯한 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있으며, 컴퓨터 프로그램은 독립적 프로그램 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴 또는 컴퓨팅 환경에서 사용하기에 적합한 기타 단위를 포함한 임의의 형태로 알맞게 사용될 수 있다. 컴퓨터 프로그램이 반드시 파일 시스템의 파일에 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예를 들어, 마크업 언어 문서에 저장된 하나 이상의 스크립트), 해당 프로그램 전용 단일 파일 또는 다수의 조정된 파일(예를 들어, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 또는 코드의 일부를 저장하는 파일)에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 컴퓨터 또는 한 장소에 위치되거나 여러 장소에 분산되어 있으며 통신 네트워크로 상호 연결된 다수의 컴퓨터에서 실행되도록 알맞게 사용될 수 있다.
여기에 설명된 프로세스는 입력 데이터를 조작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그램 가능 프로세서를 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스 및 로직 흐름은 또한 예를 들어 몇몇을 들자면 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)와 같은 특수 목적의 로직 회로에 의해 수행될 수 있고, 장치는 또한 이들에 의해 구현될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는 실시예를 들어 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서와 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 모두로부터 명령 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 필수 요소는 명령을 수행하기 위한 프로세서 및 명령 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 데이터 메모리 디바이스이다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대용량 저장 디바이스, 예를 들어, 자기, 자기 광학 디스크 또는 광학 디스크를 포함하거나, 그로부터 데이터를 수신 또는 그에 데이터를 전송하기 위해 또는 양쪽 모두를 위해 그에 동작 가능하게 결합될 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 디바이스를 구비할 필요가 없다.
컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터 판독 가능 매체는 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 디바이스를 포함하는 모든 형태의 데이터 메모리를 포함하며, 실시예로서, 예를 들어, EPROM, EEPROM 및 플래시 메모리 디바이스와 같은 반도체 메모리 디바이스; 내부 하드 디스크 또는 이동식 디스크와 같은 자기 디스크; 자기 광학 디스크; 및 CD ROM과 DVD-ROM 디스크를 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 로직 회로에 의해 보충되거나 그 안에 통합될 수 있다.
사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해, 여기서 설명된 실시예는 정보를 사용자에게 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스, 예를 들어 LCD(liquid crystal display) 모니터 등과, 키보드 및 포인팅 디바이스 예를 들어, 마우스나 트랙볼, 또는 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있게 하는 터치스크린을 갖는 컴퓨터 상에 구현될 수 있다. 다른 디바이스가 마찬가지로 사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해 사용될 수 있으며; 예를 들어, 사용자로부터의 입력은 음향, 음성 또는 촉각 입력을 포함하는 임의의 형태로 수신될 수 있다.
여기에 설명된 실시예는 예를 들어, 데이터 서버로서 백 엔드 컴포넌트를 포함하거나, 예를 들어 애플리케이션 서버와 같은 미들웨어 컴포넌트를 포함하거나 또는 예를 들어 클라이언트 컴퓨터 같은 프론트 엔드 컴포넌트를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있으며, 클라이언트 컴포넌트는 여기에 설명된 주제의 구현체, 또는 하나 이상의 이런 백 엔드, 미들웨어 또는 프론트 엔드 컴포넌트의 임의의 조합과 사용자가 상호 작용할 수 있게 하는 그래픽 사용자 인터페이스 또는 웹 브라우저를 구비한다. 시스템의 컴포넌트는 디지털 데이터 통신의 임의의 형태 또는 매체, 예를 들어 통신 네트워크에 의해 상호 접속될 수 있다. 통신 네트워크의 실시예는 근거리 통신망("LAN") 및 광역 통신망("WAN"), 예를 들어 인터넷을 포함한다.
컴퓨팅 시스템에는 클라이언트와 서버가 포함될 수 있다. 클라이언트와 서버는 일반적으로 서로 떨어져 있으며 통상적으로 통신 네트워크를 통해 상호 작용한다. 클라이언트와 서버의 관계는 각각의 컴퓨터에서 실행되고 서로 클라이언트-서버 관계를 갖는 컴퓨터 프로그램들에 의해 발생한다
제어기(126)는 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 또는 컴퓨터 판독 가능 매체 내에 포함되고 제어기에 의해 실행되는 미리 프로그램된 명령을 통해 캐리지 조립체(114) 및 연장 디바이스(118, 120)의 이동을 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어기(126)는 외부 입력, 예를 들어 센서 입력에 응답하여 캐리지 조립체(114) 및 연장 디바이스(118, 120)의 이동을 제어할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어기(126)는 미리 프로그램된 명령 및 센서 입력 모두에 응답하여 캐리지 조립체(114) 및 연장 디바이스(118, 120)의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 반송 장치(100)는 반송 방향(108)에 대한 유리 기판의 선단 에지(128) 및/또는 후단 에지(130) 중 임의의 하나 또는 모두를 포함하는 유리 기판 또는 그 일부, 예를 들어 선단 에지의 상단 부분, 선단 에지의 하단 부분, 후단 에지의 상단 부분 및/또는 후단 에지의 하단 부분의 위치를 검출하는 센서를 포함할 수 있다. 이를 위해, 반송 장치(100)는 반송 방향(108)에 대해 유리 기판(62)의 에지(128)를 검출하도록 위치된 제1 센서(132a)(도 6 참조)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(132a)는 반송 방향(108)에 대해 유리 기판(62)의 선단 에지(128)를 검출하도록 위치될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 제1 센서(132a)는 반송 방향(108)에 대한 유리 기판(62)의 후단 에지(130)를 검출하도록 위치될 수 있다. 제1 센서(132a)는 비접촉 센서, 예를 들어 광학 센서일 수 있지만, 다른 실시예에서, 제1 센서(132a)는 접촉형 센서일 수 있다. 제1 센서(132a)는 광원(134a), 반사 타겟(136a) 및 검출기(138a)를 포함할 수 있다. 광원(134a)은 예를 들어 레이저 또는 포커싱된 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 제1 센서(132a)는 아래에 더 상세히 설명된 바와 같이 캐리지 조립체(114)를 위한 시작 위치의 상류에 위치될 수 있고, 광원(134a) 및 검출기(138a)는 반송 경로의 일측 상에 위치되고, 반사 타겟(136a)은 반송 경로의 대향측 상에 위치된다. 광원(134a)으로부터의 광 빔(140a), 예를 들어 레이저 빔은 기판(62)의 반송 경로를 가로질러 투사되고 반사 타겟(136a)에 의해 반사된다. 반사된 광은 그후 검출기(138a)에 의해 수신되고, 유리 시트, 예를 들어 선단 에지(128)의 존재 또는 부재는 데이터 라인(142a) 상의 적절한 신호를 통해 제어기(126)에 통신된다. 검출기(138a)에 의해 검출되는 유리 기판의 존재는 제어기(126)가 안내 사이클이 되도록 한다.
각각의 가이드 아암(122, 124)은 가이드 아암들 사이에 위치된 명목상 수직인 유리 기판의 이동을 제한하도록 위치된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 각각의 가이드 아암(122, 124)은 가이드 아암 사이의 갭(G)이 감소되도록 가이드 아암이 측방향(127)을 따라 반대 방향으로 이동될 때, 유리 기판(62)이 롤러에 접촉할 수 있도록 각각의 가이드 아암의 길이를 따라 배열되고 회전가능하게 장착되는 복수의 롤러(144)(도 4 참조)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대향하는 안내 부재 사이의 갭(G)의 폭에 따라, 유리 기판(62)은 유리 기판의 측방향 이동이 충분히 클 때 단지 때때로 롤러들과 접촉할 수 있고, 이에 따라 유리 기판 하단 에지의 이동이 갭(G) 이내에 있게 되도록 제한한다. 다른 실시예에서, 가이드 아암(122, 124)은 유리 기판(62)이 가이드 아암들 사이에 위치되고 따라서 롤러(144)가 유리 기판과 연속적으로 접촉하는 시간 동안 유리 기판의 하단 에지 부분과 접촉하도록 위치될 수 있다.
다른 실시예에서, 비접촉 억제가 사용될 수 있으며, 이 경우, 가이드 아암(122, 124)은 각각 복수의 가스 배출구(146)를 포함할 수 있다. 가스 공급 라인(148, 150)을 통해 가이드 아암에 공급되는 가압 가스는 그후 대향하는 가이드 아암의 가스 배출구를 통해 가압될 수 있으며, 이에 의해 유리 시트의 측방향 이동을 억제한다. 일부 실시예에서, 가압 가스는 공기일 수 있지만, 다른 실시예에서는 가스가 다른 가스일 수 있다.
반송 장치(100) 및 안내 사이클을 작동시키는 방법이 이제 설명될 것이다. 도 2 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에서, 이송 조립체(102)가 레일(104)을 따라 유리 기판(62)을 이동시킴에 따라, 제1 센서(132a)로부터의 광원(134a)은 광 빔(140a)을 투사하고, 이 광 빔은 반사 타겟(136a)으로부터 반사되며, 검출기(138a)에 의해 수신되고, 이에 응답하여, 검출기(138a)는 제어기(126)에 반송 경로가 비어있다는 것(즉, 검출기에 의해 수신된 바와 같은 광원에 의해 조명된 반송 경로의 해당 부분에서의 유리 기판의 부재)을 적합한 전기 신호로 표시한다. 캐리지 조립체(114)는 그 초기 시작 위치(예를 들어, 도 2 및 도 6에서 반송 부재(112)의 우측 단부)에 있고, 가이드 아암(122, 124)은 예를 들어 갭(G)이 200㎜보다 큰 개방 위치에 있다. 유리 기판(62)이 반송 방향(108)으로 계속 이동함에 따라, 유리 기판(62)의 선단 에지(128)는 광 빔(140a)과 교차하며, 이 지점에서 검출기(138a)는 반사 타겟(136a)으로부터 반사된 광을 수신하는 데 실패하거나 불충분한 광을 수신한다. 따라서, 검출기(138a)는 광의 부재 또는 불충분한 광의 수신에 의해 유리 기판의 존재를 등록하고 제어기(126)에 적절한 신호를 보낸다. 이에 응답하여, 제어기(126)는 캐리지 조립체(114)를 반송 방향(108)으로 이동시키기 시작할 것을 구동 조립체(116)에 명령한다.
일부 실시예에서, 반송 장치(100)는 제1 센서(132a) 아래에 위치된 제2 센서(132b)를 더 포함하고, 제2 센서(132b)는 유사한 기능을 갖는 제1 센서(132a)와 유사한 구성요소를 포함한다. 예를 들어, 제2 센서(132b)는 광원(134b)(예를 들어, 포커싱된 LED 또는 레이저), 반사 타겟(136b) 및 반사 타겟(136b)으로부터 반사된 광원(134b)으로부터의 광을 수신하도록 위치된 검출기(138b)를 포함할 수 있다. 제2 센서(132b)는 제1 센서(132a)와 동시에 선단 에지(128)를 검출하도록 위치될 수 있다. 즉, 직사각형 절단 유리 기판에 대해, 클램프 디바이스(110)에서의 유리 기판의 상단 에지의 적절한 정렬을 가정하면, 선단 에지(128)는 수직선을 나타내어야 한다. 결과적으로, 선단 에지(128)는 제1 및 제2 센서 조립체(132a, 132b) 둘 모두로부터의 광 빔을 동시에 "차단"해야 한다. 제어기(126)가 선단 에지(128)의 동시 검출이 획득되지 않았다는 것을 나타내는 신호를 수신하면, 그후, 가능한 원인은 유리 기판이 파손된 것일 수 있다. 제어기는 그후 유리 기판(62)이 제거될 수 있도록 반송 장치(100)를 정지시키거나 감속시키는 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는 추가 동작을 개시할 수 있거나, 반송 장치(100)는 유리 기판(62)을 계속 반송하지만 제어기(126)는 하류 동작, 예를 들어, 인간 운영자에 의한 추가 검사가 추후 이루어질 수 있도록 유리 기판의 위치(반송될 수 있는 다른 유리 기판에 대하여)를 등록할 수 있다. 한편, 선단 에지의 동시 검출이 얻어지면, 반송 장치(예를 들어, 제어기(126))는 결함 유리 기판에 의해 촉발된 추가 동작 없이 반송 방향으로 유리 기판을 이동시키도록 진행할 수 있다.
선단 에지(128)의 검출은 반송 방향(108)으로 캐리지 조립체(114)의 이동을 시작하기 위해 제어기(126)에 의해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 반송 방향으로의 유리 기판(62)의 속도는 장착 조립체(106) 또는 장착 조립체(106)를 위한 구동 장치(도시되지 않음)로부터 직접적으로 제어기(126)에 의해 획득될 수 있다. 예를 들어, 장착 조립체(106) 또는 구동 장치는 레일을 따른 장착 조립체의 속도를 포함하여 레일(104)을 따른 장착 조립체의 진행을 추적하기 위한 인코더를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 반송 장치(100)는 제1 센서(132a)로부터 하류에 위치된 제3 센서(132c)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 센서(132a, 132b)와 유사하게, 제3 센서(132c)는 광원(134c)(예를 들어, 포커싱된 LED 또는 레이저), 반사 타겟(136c) 및 검출기(138c)를 포함할 수 있으며 제1 및 제2 센서(132a, 132b)와 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 제어기(126)는 제1 센서(132a)로부터의 "유리 존재" 신호와 제3 센서(132c)로부터의 "유리 존재" 신호 사이의 시간을 계산할 수 있고, 제어기에 미리 프로그램된 주어진 유리 기판 크기에 대하여, 반송 방향으로의 유리 기판의 속도를 산출할 수 있다. 따라서, 제어기(126)가 유리 기판의 반송 속도를 계산하고 나면, 제어기(126)는 유리 기판(62)의 속도에 캐리지 조립체(114)의 속도를 일치시킬 수 있다. 제어기(126)는 또한 폐쇄를 시작하도록 연장 디바이스(118, 120)에 신호를 보내 갭(G)을 감소시킬 수 있다. 이전 설명은 선단 에지(128)의 통과를 이용하여 센서 검출 경로에서 유리 기판의 존재 또는 부재를 결정하고 장착 조립체에 의해 반송되는 유리 기판의 속도를 계산하였음에 유의해야 한다. 그러나, 유사한 정보는 후단 에지를 검출함으로써 얻어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 가이드 아암(122, 124)은 유리 기판(62)과의 연속적인 접촉을 이용하지 않고 가이드 아암의 부분들 사이에서 유리 기판의 하단 에지에 대해 갭(G)에 의해 한정된 측방향 이동 인벨로프(envelope)를 형성하여 갭(G)을 감소시킬 수 있다. 즉, 갭(G)은 완전 개방 갭 크기보다 작지만, 유리 기판의 하단 에지가 약간의 소량의 측방향 이동이 허용되기에 충분히 큰 값으로 감소될 수 있다. 예를 들어, 갭(G)은 약 10㎜ 내지 약 100㎜의 범위, 예를 들어 약 20㎜ 내지 약 90㎜ 범위의 갭 크기로 감소될 수 있다. 전술한 바와 같이, 가이드 아암(122, 124)은 롤러(144)를 포함할 수 있으며, 롤러는 유리 기판(62)이 접촉하는 접촉면을 제공한다. 롤러(144)는 유리 기판과 가이드 아암 사이의 임의의 상대 운동을 보장하고, 가이드 아암은 유리 기판의 표면에 흠집을 남기거나 손상시킬 수 있는, 가이드 아암과 유리 기판 사이의 미끄럼 운동을 생성하기보다는 유리 기판의 주 표면에 대해 롤링하는 롤러에 의해 수용된다. 그러나, 다른 실시예에서, 갭(G)은 가이드 아암(122, 124)이 유리 기판(62)과 연속적으로 접촉하여 대향하는 가이드 아암들 사이에서 유리 기판을 파지할 때까지 감소될 수 있다. 가이드 아암(122, 124)이 연속적으로 접촉하는지 또는 간헐적으로만 접촉하는지는 하류 처리의 특성에 의해 지정될 수 있다. 예를 들어, 선단 에지가 하류 처리로 진입함에 따라 선단 에지의 매우 정확한 위치 설정을 위해 연속적인 접촉이 요구될 수 있다. 또한, 하류 처리에 들어갈 때 문제가 되는 것으로 판명될 수 있는 유리 곡률("휘어짐")을 유리 기판이 나타내면, 유리 기판 하단 에지 부분과 가이드 아암 사이의 연속적인 접촉은 유리 기판을 평평하게 하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 곡률은 유리 기판의 선단 에지와 하류 처리 장비 사이의 손상 접촉을 더 쉽게 일으킬 수 있으므로 회피되어야 한다.
또 다른 실시예에서, 각각의 가이드 아암에는 하나 이상의 무단 벨트(도시되지 않음)가 설치될 수 있으며, 벨트는 롤러(144)와 유사한 방식으로 기능한다.
다른 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 아암(122, 124)은 공기 압력을 사용하여 가이드 아암들 사이의 미리 결정된 인벨로프 내로 유리 기판을 추진할 수 있다. 예를 들어, 가이드 아암(122, 124)은 가압 가스 소스(미도시)로부터 가스 공급 라인(148, 150) 각각을 통해 가압 가스를 수용할 수 있다. 각각의 가이드 아암은 내부 플리넘 또는 가스 공간, 및 유리 기판에 대향하는 각각의 가이드 아암의 면에 있는 복수의 가스 배출구(146)를 포함할 수 있다. 가압 가스는 그후 가이드 아암에 의해 수용될 수 있고, 가스 배출구로부터 밀려나와 유리 기판의 주 표면으로 향하게 될 수 있다. 가스 압력은 2개의 가이드 아암 사이에서 균형을 이룰 수 있으므로, 유리 기판은 갭(G)의 중간 또는 그 부근과 같은 가이드 아암들 사이의 원하는 위치에 위치된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 유리 기판 주 표면에 대향하는 가이드 아암의 면은 다수의 통로, 예를 들어 탄소, 조밀하게 천공된 폴리머 또는 금속, 소결 재료 또는 유리 기판(62)으로 공기를 배출하고 갭(G) 내에서 유리 기판(62)의 위치를 유지하기에 적합한 임의의 다른 다공성 재료를 포함하는 다공성 재료를 포함할 수 있다.
도 7은 가이드 아암(122, 124)이 유리 기판(62)의 하단 에지 부분을 따라 유리 기판과 연속적으로 접촉하는 폐쇄 위치이고, 유리 기판은 처리 스테이션(152)을 향해 이동함에 따라 캐리지 조립체(114)가 유리 기판의 반송 속도로 반송 방향으로 전진 이동하는 것을 예시하는 유리 기판 반송 장치의 일부의 사시도이다.
선단 에지(128)는 유리 기판의 다른 부분보다 접촉으로부터의 파손에 더 취약할 수 있기 때문에, 가이드 아암이 유리 기판과 연속적으로 접촉하는 경우에도 가이드 아암(122, 124)이 선단 에지(128)에서 유리 기판과 접촉하지 않는 것이 바람직하다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 제어기(126)는 가이드 아암이 최종 안내 위치에 도달하였을 때(예를 들어, 갭(G)이 더 이상 감소되지 않을 때) 가이드 아암의 최말단 하류 단부(가이드 아암의 선단 팁)가 반송 방향에 대해 선단 에지로부터 상류에 위치되도록 프로그램될 수 있다. 즉, 가이드 아암의 단부는 유리 기판의 선단 에지로부터 뒤쪽에 위치되어야 한다. 예를 들어, 제어기(126)는 캐리지 조립체(114)를 구동하여 가이드 아암의 선단 팁이 적어도 10㎜, 그 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함하여 예를 들어 약 10㎜ 내지 약 100㎜의 범위, 예를 들어, 약 10㎜ 내지 약 60㎜의 범위만큼 선단 에지의 상류에 있게 되도록 가이드 아암(122, 124)을 위치시키도록 프로그램될 수 있다.
도 8은 유리 기판(62)이 여전히 가이드 아암(122, 124)과 연속적으로 접촉하고 있지만 선단 에지(128)가 하류 처리 영역(152)으로 잘 통과한 상태의, 유리 기판 반송 장치(100)의 일부의 사시도이다. 유리 기판(62)이 하류 처리 스테이션으로 이송되고 선단 에지(128)가 하류 처리 장비의 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 양태를 벗어나고 나면, 제어기(126)는 측방향 치수에서 가이드 아암(122)을 연장시키고, 측방향 치수에서 가이드 아암(124)을 수축시킴으로서 가이드 아암(122, 124) 사이의 갭(G)을 개방시키도록 연장 디바이스(118, 120)에 명령할 수 있다. 또한, 제어기(126)는 캐리지 조립체(114)가 다음 유리 기판을 기다리기 위해 시작 위치로 복귀될 때까지 반송 방향(108) 반대의 복귀 방향으로 캐리지 조립체(114)를 이동시키도록 구동 조립체(116)에 지시할 수 있으며, 이렇게 되고 나면 앞서 설명된 바와 같은 프로세스 사이클이 반복된다.
하류 유리 제조 장치(30)는 하류 유리 제조 장치의 다양한 부분에 위치된 복수의 유리 기판 반송 장치(100)를 포함할 수 있음이 명백하다. 일부 실시예에서, 하나의 유리 기판 반송 장치(100)가 후속 하류 반송 장치(100)로 유리 기판의 안내를 전달할 수 있도록 몇몇 유리 기판 반송 장치(100)가 순차적으로 위치될 수 있다.
본 기술 분야의 숙련자는 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 개시내용의 실시예에 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음을 명백히 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 개시내용은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범위 내에 있는 그러한 수정 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (30)

  1. 실질적으로 수직 배향으로 반송되는 유리 기판의 측방향 이동을 구속하기 위한 장치이며,
    반송 부재,
    반송 부재에 결합되고 반송 방향으로 반송 부재의 길이를 따라 이동 가능한 캐리지 조립체로서, 캐리지 조립체는 반송 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 그로부터 연장되는 제1 및 제2 가이드 아암을 포함하며, 가이드 아암들은 반송 방향에 직교하는 측방향을 따라 이동 가능한, 캐리지 조립체,
    제1 위치에서 유리 기판의 선단 에지를 검출하도록 위치된 제1 센서, 및
    캐리지 조립체 및 한 쌍의 연장 디바이스의 이동을 제어 및 조정하도록 구성된 제어기
    를 포함하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 캐리지 조립체는 제1 및 제2 연장 디바이스를 더 포함하고, 제1 및 제2 가이드 아암은 제1 및 제2 연장 디바이스에 각각 결합되는, 장치.
  3. 제1항에 있어서, 각각의 가이드 아암은 가이드 아암의 길이를 따라 회전 가능하게 장착된 복수의 롤러를 포함하는, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 가이드 아암은 가압 가스 소스와 유체 연통하는 복수의 가스 배출구를 포함하는, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 제1 센서는 광학 센서를 포함하는, 장치.
  6. 제1항에 있어서, 반송 방향에 대해 제1 위치의 하류의 제2 위치에서 유리 시트의 선단 에지를 검출하도록 위치된 제2 센서를 더 포함하는, 장치.
  7. 제6항에 있어서, 유리 시트의 선단 에지를 제3 위치에서 검출하도록 위치된 제3 센서를 더 포함하고, 제3 센서는 제1 센서와 수직으로 정렬되는, 장치.
  8. 제7항에 있어서, 제3 센서는 유리 기판의 하단 에지 부분에서 유리 시트의 선단 에지를 검출하도록 위치되는, 장치.
  9. 제1항에 있어서, 제1 센서는 유리 기판의 상단 에지 부분에서 유리 시트의 선단 에지를 검출하도록 위치되는, 장치.
  10. 제1항에 있어서, 반송 장치는 유리 인발 장치를 포함하는, 장치.
  11. 실질적으로 수직 배향으로 반송되는 유리 기판의 측방향 이동을 구속하기 위한 장치이며,
    반송 부재,
    반송 부재에 결합되고 반송 방향으로 반송 부재의 길이를 따라 이동 가능한 캐리지 조립체,
    제1 연장 디바이스 및 제2 연장 디바이스로서, 제1 및 제2 연장 디바이스는 캐리지 조립체에 결합되고, 각각의 연장 디바이스는 반송 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 그로부터 연장되는 가이드 아암을 포함하며, 가이드 아암은 반송 방향에 직교하는 측방향을 따라 이동 가능한, 제1 연장 디바이스 및 제2 연장 디바이스,
    제1 위치에서 유리 기판의 선단 에지를 검출하도록 위치된 제1 센서, 및
    캐리지 조립체 및 상기 한 쌍의 연장 디바이스의 이동을 제어 및 조정하도록 구성된 제어기
    를 포함하는, 장치.
  12. 제11항에 있어서, 각각의 가이드 아암은 가이드 아암의 길이를 따라 회전 가능하게 장착된 복수의 롤러를 포함하는, 장치.
  13. 제11항에 있어서, 각각의 가이드 아암은 가압 가스의 소스와 유체 연통하는 복수의 가스 배출구를 포함하는, 장치.
  14. 제11항에 있어서, 제1 센서는 광학 센서를 포함하는, 장치.
  15. 제11항에 있어서, 반송 방향에 대하여 제1 위치의 하류의 제2 위치에서 유리 시트의 선단 에지를 검출하도록 위치된 제2 센서를 더 포함하는, 장치.
  16. 제15항에 있어서, 유리 시트의 선단 에지를 제3 위치에서 검출하도록 위치된 제3 센서를 더 포함하고, 제3 센서는 제1 센서와 수직으로 정렬되는, 장치.
  17. 제16항에 있어서, 제3 센서는 유리 기판의 하단 에지 부분에서 유리 시트의 선단 에지를 검출하도록 위치되는, 장치.
  18. 제11항에 있어서, 제1 센서는 유리 기판의 상단 에지 부분에서 유리 시트의 선단 에지를 검출하도록 위치되는, 장치.
  19. 제11항에 있어서, 반송 장치는 유리 인발 장치를 포함하는, 장치.
  20. 유리 기판의 이동을 구속하는 방법이며,
    실질적으로 수직 배향으로 그 상단으로부터 지지되는 유리 기판을 반송 방향으로 반송하는 단계,
    반송 방향에 대한 유리 기판의 에지 위치를 감지하는 단계,
    에지의 감지된 위치를 이용하여 유리 기판의 반송 속도를 결정하는 단계,
    유리 기판의 감지된 위치에 응답하여 반송 속도로 반송 방향으로 캐리지 조립체를 이동시키는 단계로서, 캐리지 조립체는 그에 결합되어 반송 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 그로부터 연장되는 한 쌍의 대향하는 가이드 아암을 포함하는, 단계, 및
    가이드 아암을 개방 위치로부터 구속 위치로 반송 방향에 직교하는 측방향으로 이동시켜, 가이드 아암 사이의 갭을 감소시키고 측방향으로의 유리 기판의 이동을 구속하는, 단계
    를 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 대향하는 각각의 가이드 아암은 그 길이를 따라 장착된 복수의 롤러를 포함하고, 각 롤러는 접촉면을 포함하며, 상기 이동 이후 대향하는 롤러의 대향하는 접촉면들 사이의 거리는 이동 이후 200㎜ 미만인, 방법.
  22. 제20항에 있어서, 대향하는 각각의 가이드 아암은 가이드 아암의 면을 따라 배열된 복수의 가스 배출구를 포함하고, 상기 방법은 가스 배출구로부터의 가스 유동을 측방향으로 지향시켜 유리 기판의 측방향 이동을 구속하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제20항에 있어서, 각각의 가이드 아암은 반송 방향에 대한 하류 단부를 포함하고, 감지된 에지는 유리 기판의 선단 에지이며, 대향하는 가이드 아암들이 구속 위치에 있을 때, 각각의 대향하는 가이드 아암의 하류 단부는 유리 기판의 에지로부터 적어도 10 밀리미터에 있는, 방법.
  24. 제20항에 있어서, 가이드 아암은 구속 위치에서 유리 기판에 접촉하는, 방법.
  25. 제20항에 있어서, 에지의 위치를 감지하는 단계는 제1 센서로 에지의 제1 위치를 감지하고 반송 방향에 대해 제1 센서로부터 하류의 제2 센서로 에지의 제2 위치를 감지하는 단계를 포함하는, 방법.
  26. 제25항에 있어서, 유리 기판의 에지의 위치를 감지하는 단계는 제3 센서로 에지의 제3 위치를 감지하는 단계를 포함하고, 제3 센서는 유리 기판의 하단 에지 부분에 근접하여 위치되는, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 제3 센서는 제1 센서와 수직 정렬되는, 방법.
  28. 제26항에 있어서, 제1 센서로부터의 에지 신호를 제3 센서로부터의 에지 신호와 비교하는 단계와, 제1 센서로부터의 에지 위치가 제3 센서로부터의 에지 위치와 동일하지 않은 경우, 유리 기판을 배제하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  29. 제20항에 있어서, 감지된 에지는 유리 기판의 선단 에지인, 방법.
  30. 제20항에 있어서, 유리 기판의 두께는 2 밀리미터 이하인, 방법.
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